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    跨海大橋、頂天高塔、智慧水利中國古代的“超級工程”

    2022-08-06 07:57:44邱俊霖文心雕龍river2014大河楊玉誠孤膽劍客Adam
    環(huán)球人文地理 2022年6期
    關(guān)鍵詞:木塔暗渠應(yīng)縣

    文 邱俊霖 圖 文心雕龍 river2014大河 楊玉誠 孤膽劍客 Adam

    宋代就有跨海大橋 牡蠣幫助穩(wěn)固橋基

    海港大城泉州具有“兩江夾一城”的地理特征,城東北方向有名為洛陽的大江注入泉州灣。到了宋代,泉州已經(jīng)成為中國最重要的港口之一,泉州灣港區(qū)帆檣林立,百舸爭流。泉州城內(nèi)貨物集散,經(jīng)洛陽江,向北運輸?shù)礁V?、江浙等地。是時,泉州的洛陽江口僅有一個萬安渡口,供兩岸百姓渡江,此處正是洛陽江的入???,“水闊五里,波濤滾滾”,因渡江造成的溺亡事件屢有發(fā)生。而且此渡口受天氣影響極大,每逢風潮,便要停渡。

    當時此渡口已經(jīng)成為泉州對外交通的瓶頸,許多有識之士開始醞釀“舍舟由陸,改渡為橋”的構(gòu)想。宋仁宗慶歷年間,1045 年左右,泉州的李寵嘗試架設(shè)木制浮橋,然而水急潮涌之時,又常常把浮橋沖走。到了1053 年,泉州王實、盧錫等十五人合力,準備把李寵的木制浮橋改建為石橋,卻“歷三年不成”。

    建橋的轉(zhuǎn)機來自蔡襄的“歸來”。北宋名臣蔡襄,歐陽修的好友,宋書法四大家之一,謚號“忠惠”,可見其為人忠誠敢諫,務(wù)實聰慧——拿今天的話說,就是既能干又正直。他的母親就是泉州人,蔡襄也曾在泉州讀書,度過少年時光。公元1056 年,蔡襄任泉州知州,成為修建洛陽橋的“最強助力”。

    那時候修建這樣一座跨??诘拇髽?,有多難呢?一條不算夸張的評價是:其難度絲毫不亞于今天修建港珠澳大橋。洛陽江入??陲L高浪急,傳統(tǒng)的建橋墩方式不適用于這樣的水文條件。工匠們采用的是當時全新的“筏形基礎(chǔ)”:即通過投填石塊,在水底形成一條橫向的矮石堤,以此為基礎(chǔ)建設(shè)橋墩,石堤托舉著橋梁,使石橋在狂風暴雨中屹立不倒。洛陽橋還將橋墩造成船型,在水流較急的區(qū)域?qū)蚨盏囊幻娼ㄔO(shè)成船尖狀。這樣,面對滾滾而來的流水海潮時,橋墩可以有效減輕水流沖擊。

    橋墩建好后,加固又成了難題。建橋者汲取民間智慧,采用了獨特的“種蠣固基”法。通俗地說,就是在橋下養(yǎng)殖海蠣,海蠣會吸附在橋墩上,它們的分泌物,以及正常死亡后留下的殘骸,能夠?qū)蚨盏氖^牢牢凝固在一起。這個方法,也是世界上第一個把生物學運用于橋梁工程的創(chuàng)舉。

    嘉祐四年(1059 年),洛陽橋建成,橋長約1200 米,寬約5 米,有46 個橋墩,被贊譽為雄鎮(zhèn)東南的“海內(nèi)第一橋”。蔡襄書寫下百來字的橋記碑文,記錄下了組織建橋十五人的名字,僅在結(jié)尾處輕描淡寫地帶了自己一句“既成,太守蔡襄為之合樂……”

    作為我國首座梁式跨海石橋,洛陽橋的建成,在泉州掀起了史無前例的“造橋熱潮”??梢哉f,之后泉州地區(qū)3 個世紀的造橋運動,皆起于此。南宋紹興二十二年(1152 年),另一座超級大橋安平橋建成,橋長約2700 多米長(現(xiàn)存2070 米),享有“天下無橋長此橋”的美譽。之后,又有玉瀾橋、蘇埭橋等“超級工程”相繼建成。整個交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)因橋而完善,有效地促進了泉州地區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展。

    宋代修建的“超級橋梁”雖多,但經(jīng)歷了幾百年風雨,或損毀不存,或只存殘余,保留相對完整安平橋就成為了中國古橋長度的天花板。其長度的國內(nèi)紀錄,直到七百多年后的1905 年,平漢鐵路鄭州黃河大橋(橋長3015 米)建成,才被正式打破。

    全球木結(jié)構(gòu)古建筑的最高點 中國巨塔即將千歲

    佛宮寺釋迦塔,俗稱應(yīng)縣木塔,位于山西省朔州市應(yīng)縣的佛宮寺內(nèi),與意大利的比薩斜塔、巴黎的埃菲爾鐵塔并稱“世界三大奇塔”。它是世界上現(xiàn)存最高的木結(jié)構(gòu)古建筑,從地面到塔剎頂點高67.31 米,大約有現(xiàn)在20 層樓高。全塔除四米多高的臺基、第一層的內(nèi)外墻體和鐵制塔剎外,均為木質(zhì)結(jié)構(gòu),沒有使用一根鐵釘。

    應(yīng)縣木塔的確切建造年代正史中并未提及,根據(jù)明朝萬歷年間的《應(yīng)州志》記載,應(yīng)縣木塔建于遼清寧二年(1056 年),距今966 年,再過三十多年,它就要滿1000 歲了。專家結(jié)合木塔的整體建筑風格,確認應(yīng)縣木塔應(yīng)該是一座遼塔,但塔身的許多彩畫、雕塑都是在金代之后逐漸增補完善的。

    應(yīng)縣地處山西省北部的地震多發(fā)區(qū)。因此,木塔建造需考慮的最大問題是抗地震。建成以來,有記載的影響較大的地震多達40 余次,木塔卻屹立至今,這和它剛?cè)嵯嚅g的結(jié)構(gòu)秘密有關(guān):它有一個“筏板”和一個“筒”。

    應(yīng)縣木塔有一個堅實的底座,其臺基為四米多高的磚石結(jié)構(gòu),極為堅固穩(wěn)定,它好比一個“筏板”,既承載著木結(jié)構(gòu)的重量,也是整座塔重量的主要部分,這樣整座塔的結(jié)構(gòu)重心就在這個基座上。這樣的設(shè)計,上輕下重,非常有利于抵抗地震波產(chǎn)生的扭曲力。同時,應(yīng)縣木塔還采用了“筒中筒”的結(jié)構(gòu),現(xiàn)代摩天大樓大都采用此種結(jié)構(gòu),即以高強度的鋼筋水泥整體澆筑柱狀“核心筒”,其中設(shè)置樓梯、電梯等,呈中空狀,使塔樓整體堅固。應(yīng)縣木塔每一層都用內(nèi)、外兩圈木柱支撐,在塔心部分形成了一個八角形的中空部分,即“內(nèi)筒”,起到和現(xiàn)代高樓“核心筒”相同的作用。

    木塔建造應(yīng)用了形態(tài)各異、功能不一的54 種斗拱,因此,應(yīng)縣木塔又被稱為“中國古建筑斗拱博物館”。由于斗拱并不是剛性連接,當?shù)卣鸢l(fā)生時,斗拱的小結(jié)構(gòu)彼此之間有一定縫隙,能起到緩沖作用,地震的能量會在傳導過程中被消耗掉。由此,這座高塔又有了一個獨特的別稱——建筑版太極拳。

    應(yīng)縣木塔自建成之后,便成為了當?shù)氐囊坏里L景名勝,歷代文人墨客們來到應(yīng)縣的時候,都要登臨木塔,甚至還要題聯(lián)掛匾。明朝永樂年間,朱棣率軍經(jīng)過應(yīng)縣,他登塔時便題寫了“峻極神工”四個大字。應(yīng)縣木塔還獲得了吉尼斯世界紀錄認定,成為世界上最古老、最高的木塔。

    然而根據(jù)史書記載,中國歷史上出現(xiàn)過的最高塔,卻可能是建造于1500 多年前的永寧寺塔。永寧寺塔建于北魏熙平元年(516 年),坐落于北魏都城洛陽城內(nèi),是專供皇室禮佛的皇家建筑。北齊的史學家魏收在《魏書》中寫道:“佛圖九層,高四十余丈,其諸費用,不可勝計。”按這個記載計算,該塔通高約為130 多米,完全可以稱得上中古時代世界木制建筑的天際線。遺憾的是,永寧寺塔在建成僅18 年后,被雷電擊中引發(fā)大火,毀于一旦。

    智慧水利工程 南有都江堰,北有坎兒井

    成都平原,在先秦時期曾是一個旱澇災(zāi)害頻發(fā)之地,而這一切都是由岷江和成都平原的自然條件所導致的。

    秦昭襄王五十一年(公元前256 年),李冰被任命為蜀郡太守。他上任后,組織建造了水利超級工程——都江堰。都江堰由三大主體工程構(gòu)成:寶瓶進水口、魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道。它巧妙地利用地形和水勢,變害為利,使成都平原成為旱澇保收的天府之國。在后續(xù)維護過程中,人們也對都江堰進行了技術(shù)革新。起初,人們一直以籠裝卵石結(jié)合木樁,來構(gòu)筑金剛堤以及飛沙堰,但這種結(jié)構(gòu)很容易被急流沖損,每年都需要加以整修,隨著都江堰灌區(qū)的發(fā)展,維修的工作量越來越大。到了元朝至元年間,需要重點維修的工段竟達到了133 處之多,僅僅是竹籠便需要更換上萬個,極大地加重了財政負擔。為了減少民眾負擔,四川官員吉當普便提出:用永久性工程代替簡易的竹籠結(jié)構(gòu)。

    在吉當普的主持下,從至正元年(1335 年)十一月開始,人們花了5 個月時間,用“鐵漿砌石條”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“竹籠卵石”,對都江堰進行了整修維護,并首次鑄造了“萬六千斤”的鐵龜代替“魚嘴”分水。這次維修工程采用的都是當時最先進的鐵石材料建筑,是都江堰歷史上非常重大的改革。

    直到現(xiàn)在,都江堰依舊在使用,穿越了幾千年的時光,古人的智慧和心血,造福著生活在這片大地之上的后世子孫。因為祖先的智慧,而得到福澤的并非只有成都平原的人們,在遙遠的西北新疆,另一處特殊的地下水利工程,同樣造福著一方百姓。

    坎兒井,是干旱地區(qū)的勞動人民所創(chuàng)造的一種獨特的地下水利工程。它的主要工作原理,是將春夏季節(jié)滲入地下的大量雨水、冰川及積雪融水通過山體的自然坡度引出地表,以滿足沙漠地區(qū)的生產(chǎn)生活用水需求。

    它主要由豎井、地下暗渠、地上明渠、澇壩組成。豎井因地勢和地下水位的高低不同而有深有淺,最深的豎井甚至深達90 米以上,其作用是為了方便人們在挖暗渠和維修暗渠時能自由出入。暗渠,則是坎兒井整個系統(tǒng)當中最為艱巨的工程,一般要按一定的坡度由低往高處開鑿,其長度通常在幾公里到幾十公里不等,最短的可能只有幾十米或幾米。

    暗渠的作用是把地下含水層里的水匯聚起來,并使之順著暗渠地勢坡度自動地流淌至地表。水流從暗渠流出地面后,就成了地表的明渠,明渠接通到人工修建的蓄水池,也就是澇壩。人們將水蓄積在澇壩,等到需要使用時便可以直接利用。和都江堰類似,坎兒井到今天依舊為新疆人民所用。

    中國人民的智慧與創(chuàng)造力是無窮的,從古至今從未改變。從洛陽橋、安平橋到杭州灣大橋等跨海大橋,從古代巨塔到現(xiàn)代都市中的高樓大廈,從都江堰、坎兒井到長江三峽大壩,一座座“超級工程”令人驕傲與自豪。

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